Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
GAMEBOYエミュレータ
Search
Daiki Matsunaga
December 10, 2017
Programming
0
99
GAMEBOYエミュレータ
Daiki Matsunaga
December 10, 2017
Tweet
Share
More Decks by Daiki Matsunaga
See All by Daiki Matsunaga
8日で作るオレオレRISC-V CPU
matsud224
3
2.1k
Satyrographos Package Indexの宣伝
matsud224
0
200
Prolog
matsud224
1
140
オレオレ言語 soramame の紹介
matsud224
0
74
Other Decks in Programming
See All in Programming
Android 16KBページサイズ対応をはじめからていねいに
mine2424
0
650
ISUCON研修おかわり会 講義スライド
arfes0e2b3c
1
480
Claude Code で Astro blog を Pages から Workers へ移行してみた
codehex
0
150
リッチエディターを安全に開発・運用するために
unachang113
1
240
ZeroETLで始めるDynamoDBとS3の連携
afooooil
0
120
AIのメモリー
watany
11
970
No Install CMS戦略 〜 5年先を見据えたフロントエンド開発を考える / no_install_cms
rdlabo
0
300
中級グラフィックス入門~効率的なメッシュレット描画~
projectasura
3
1.3k
20250708_JAWS_opscdk
takuyay0ne
2
150
AI Agent 時代のソフトウェア開発を支える AWS Cloud Development Kit (CDK)
konokenj
6
980
抽象化という思考のツール - 理解と活用 - / Abstraction-as-a-Tool-for-Thinking
shin1x1
1
740
テスト駆動Kaggle
isax1015
1
890
Featured
See All Featured
Building an army of robots
kneath
306
45k
Rebuilding a faster, lazier Slack
samanthasiow
83
9.1k
The Power of CSS Pseudo Elements
geoffreycrofte
77
5.9k
Bash Introduction
62gerente
613
210k
Designing for humans not robots
tammielis
253
25k
No one is an island. Learnings from fostering a developers community.
thoeni
21
3.4k
Typedesign – Prime Four
hannesfritz
42
2.7k
ReactJS: Keep Simple. Everything can be a component!
pedronauck
667
120k
Designing Dashboards & Data Visualisations in Web Apps
destraynor
231
53k
Helping Users Find Their Own Way: Creating Modern Search Experiences
danielanewman
29
2.8k
Dealing with People You Can't Stand - Big Design 2015
cassininazir
367
26k
How GitHub (no longer) Works
holman
314
140k
Transcript
1/19 GAMEBOY エミュレータ
2/19 エミュレータ • ハードウェアの動作を模倣するソフトウェアのこと • GAMEBOY のエミュレータを作った – PC 上で
GAMEBOY のソフトを遊べる – C 言語で書いた – SDL( マルチメディアライブラリ ) を使った
3/19 何をエミュレーションすればいい? カートリッジ カートリッジ ゲームパッド ゲームパッド シリアル通信 (通信ケーブル) シリアル通信 (通信ケーブル)
サウンド サウンド CPU CPU LCD LCD 内蔵メモリ 内蔵メモリ
4/19 CPU • CPU がないことにはどうにもならないので最初に実装 • シャープ LR35902 というカスタム CPU
– 8bit CPU – Clock Speed: 4.194304MHz – Intel8080 や Z80 に近い命令セット – GBA は ARM7 と LR35902 、 DS は ARM9 と ARM7 • 命令を取り出し巨大 switch 文で命令によって分岐・実行、 それを繰り返す – 割り込みチェックやクロック数のカウントも
5/19 カートリッジ
6/19 カートリッジ • ROM (ゲームのデータ) – 吸出し機を使うか、フリーの ROM を入手してくる •
RAM (セーブデータ) – エミュレータでは、ファイルに書き出す • MBC (メモリバンクコントローラ) – カートリッジメモリへのアクセスを制御する – 数種類あり、扱える最大メモリ容量やリアルタイムクロック対 応、振動パック対応等の違いがある – カートリッジ側の回路だがこれもエミュレーションしないといけ ない
7/19 メモリ • メモリがないことにはどうにもならない • 16bit アドレス空間 (64KB) に内蔵メモリ ,
カートリッジ側メモリ ,I/O レジスタ等をマッピング – メモリアクセスのための関数を用意し、アドレスによってアクセ ス先を変える。 – I/O レジスタへのアクセスならデバイスのエミュレーションを行 う。 • ドラクエの ROM は 2MB もある! – MBC により、アクセスする範囲を選択 ( バンク切り替え )
8/19 カートリッジ ROM 16bit メモリ空間 VRAM カートリッジ RAM WRAM OAM
I/O レジスタ スタック領域 MBC が制御 0000 FFFF 0000
9/19 LCD • LCD がないと動いているのか分からない • モノクロ(4階調) • 背景・ウィンドウ・スプライトが順に重なる •
VRAM 上に 8 x 8dot のタイルデータ • VRAM 上のマップデータを見ながら、タイルを敷き詰める • OAM にはスプライトの位置や向きの情報 • 60fps になるよう時間調整 – CPU の速度調節になる
10/19 LCD を実装した
11/19 ゲームパッド • ゲームパッドがないと START ボタンを押せない • ジョイスティックにも対応( SDL を使うと超簡単)
12/19 遊べる
13/19 サウンド • GB 音源は、矩形波 2ch と波形メモリ 1ch とノイズ 1ch
• 主な機能 – 波の周波数 , 長さ , 音量 , デューティ比の変更 – 音量増減 ( エンベロープ ) – 周波数増減 ( スイープ ) – ノイズ : 線形帰還シフトレジスタによる擬似乱数 • 様々なバリエーションの音が出せる • ニコニコ大百科『 GB 音源』が詳しい
14/19 デバッグ
15/19 シリアル通信(通信ケーブル) • 懐かしの通信ケーブル → ネットワーク対戦! • 現状 (T_T)
16/19 ゲームボーイカラー対応 • ゲームボーイ(モノクロ)からの主な変更点 – カラー LCD – 内蔵メモリ (VRAM,WRAM)
の増加 – DMAC の追加 – CPU 倍速モード – 赤外線通信
17/19 カラー対応
18/19 感想 • 資料を読んでひたすら実装する、体力勝負。 • プログラム自体は単純( GB 自体がそれほど複雑なハード でない。 CPU
も遅いので普通に書いても 60fps 出る。) • バグ取りに苦労した。特に CPU にバグが残っているうちは 大変。 • CPU とメモリ周りの実装は量が多い割に結果が目に見えな いので辛い。 • タイトル画面が出ると嬉しい。音が鳴ると嬉しい。 • 低レイヤも面白い。
19/19 参考資料 • Pan Docs (http://gbdev.gg8.se/wiki/articles/Pan_Docs) • いまさら聞けないゲームボーイ (Internet Archive)
• Gameboy Programming Manual Ver 1.1 • Gameboy™ CPU Manual • ソースコードは Github で公開しています – https://github.com/matsud224/gb_emu